RU2027265C1 - Electrical machine brush gear - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: brush gear has brush fixed with lever mounted for rotation on shaft and spring memeber actuating brush-lever assembly and having its end secured in brush holder; clamp is mounted on butt end of brush-lever assembly to pass section of spiral spring with tightly arranged turns developed in C-like manner so that its convex part is opposite in respect to brush; loose end of this spering rolled up rests on brush-lever assembly. Provision is made for using clamp in the form of hook-like bend embracing rolled-up portion of spring. Hook-like bend may be provided with side walls built integral with side walls of clamp and lever. EFFECT: provision for permanent brush pressure, hight vibration stability, redured wear of brush installed in brush gear and fixed with lever. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам. The invention relates to electric machines.

Известны и имеют широкое применение в малых электрических машинах щеточные аппараты со щеткой, жестко соединенной с рычагом. В подавляющем большинстве аппаратов щетка закрепляется в металлическом рычаге. Положительными качествами указанных аппаратов являются простота конструкции, отсутствие зависаний и заклиниваний щетки в процессе работы, отсутствие опрокидываний щетки при реверсе с образованием неполноценного "двойного зеркала" на контактной поверхности и неизменность местоположения щетки на коллекторе при дугообразной форме щетки и совмещении оси вращения рычага с центром окружностей дуг щетки. Brush devices with a brush rigidly connected to a lever are known and have widespread use in small electric machines. In the vast majority of devices, the brush is fixed in a metal lever. The positive qualities of these devices are the simplicity of design, the absence of brush sticking and jamming during operation, the absence of brush tipping over during reverse with the formation of an inferior "double mirror" on the contact surface and the location of the brush on the collector with an arcuate shape of the brush and alignment of the axis of rotation of the lever with the center of circles arcs of the brush.

Недостатки рассмотренных аппаратов - непостоянство величины нажатия и, как следствие, отсутствие квазинулевой жесткости у нажимной системы. Отсутствие такой жесткости ведет к появлению множества резонансных частот, низкой виброустойчивости аппарата и высокому темпу износа щеток. При постоянстве величины нажатия темп износа снижается в 2...3 раза даже у машин, работающих без внешних механических воздействий. The disadvantages of the devices considered are the inconstancy of the pressure value and, as a consequence, the absence of quasi-zero stiffness in the pressure system. The absence of such rigidity leads to the appearance of many resonant frequencies, low vibration resistance of the apparatus and a high rate of brush wear. With a constant pressure value, the wear rate decreases by 2 ... 3 times, even for machines operating without external mechanical influences.

В аппарате по патенту Франции N 2328308 дугообразная щетка выполняется совместно с рычагом из материала щетки, что обеспечивает большую точность в расстановке щеток на коллекторе и более строгое поддержание неизменности их расположения по мере износа. Вместе с тем в аппарате нет постоянства величины нажатия, поэтому имеются все перечисленные выше недостатки. In the apparatus of French Patent No. 2328308, an arcuate brush is made in conjunction with a lever made of brush material, which provides greater accuracy in the arrangement of brushes on the collector and more rigorous maintenance of their location as they wear. At the same time, the apparatus does not have a constant pressure value, therefore, there are all the above disadvantages.

Реализация изобретения позволяет создать постоянство величины нажатия, обеспечить высокую виброустойчивость, снизить темп износа щетки в аппарате со щеткой, жестко соединенной с рычагом. The implementation of the invention allows to create a constant pressure value, to provide high vibration resistance, to reduce the rate of wear of the brush in the apparatus with a brush, rigidly connected to the lever.

Предлагаемый щеточный аппарат электрической машины содержит щетку, жестко соединенную с рычагом, размещенным с возможностью вращения на оси, и воздействующий на узел щетка-рычаг пружинный элемент с закрепленным в пружинодержателе концом, при этом на торце указанного узла щетка-рычаг размещена скоба, сквозь которую пропущен развернутый участок пружинного элемента, выполненного в виде рулонной пружины, причем этот участок имеет выпуклость, которая обращена в противоположную от щетки сторону, а свободный конец рулонной пружины, свернутый в рулон с поджатыми вплотную витками, опирается на узел щетка-рычаг. При необходимости защиты рулона пружины от щеточной пыли сторона скобы выполняется в виде крючкообразного загиба, охватывающего рулон пружины. Для усиления защиты крючкообразный загиб имеет боковые стенки, выполненные как продолжение боковых сторон скобы и рычага. The proposed brush apparatus of an electric machine comprises a brush rigidly connected to a lever rotatably mounted on an axis, and a spring element acting on the brush-lever assembly with an end fixed to the spring holder, while a bracket is placed at the end of said brush-arm assembly through which a bracket is passed a developed section of the spring element, made in the form of a coil spring, and this section has a convexity, which is facing in the opposite direction from the brush, and the free end of the coil spring is folded roll with pursed close coils, based on the node brush lever. If it is necessary to protect the spring coil from brush dust, the side of the bracket is in the form of a hook-shaped bend covering the spring coil. To enhance protection, the hook-shaped bend has side walls made as an extension of the sides of the bracket and lever.

На фиг.1 и 2 изображен щеточный аппарат с Г-образной скобой на рычаге и прямой щеткой, в двух проекциях; на фиг.3 и 4 представлены щеточные аппараты с дугообразной щеткой, скобой, несущей крючкообразный загиб, и рычагом, выполненным совместно со щеткой (фиг.3) и отдельно от щетки (фиг.4); на фиг. 5 показан щеточный аппарат, у которого крючкообразный загиб имеет боковые стенки. Figures 1 and 2 show a brush apparatus with a L-shaped bracket on a lever and a straight brush, in two projections; figure 3 and 4 presents a brush apparatus with an arcuate brush, a bracket carrying a hook-shaped bend, and a lever made in conjunction with the brush (figure 3) and separately from the brush (figure 4); in FIG. 5 shows a brush apparatus in which a hook-shaped bend has side walls.

На фигурах 1 - рулонная пружина, 2 - пружинодержатель, 3 - щетка, 4 - рычаг, 5 - скоба, 6 - крючкообразный загиб, 7 - боковые стенки крючкообразного загиба. In the figures 1 — coil spring, 2 — spring holder, 3 — brush, 4 — lever, 5 — bracket, 6 — hook-shaped bend, 7 — side walls of the hook-shaped bend.

Отогнутый конец пружины 1 закреплен в пружинодержателе 2. Свободный, свернутый в рулон конец пружины 1 оперт на узел щетка 3 - рычаг 4. Скоба 5 притягивает пружину 1 к узлу щетка 3-рычаг 4, не позволяя рулону пружины соскользнуть с опоры. Для защиты рулона пружины 1 от щеточной пыли стороны скобы 5 развиваются в крючкообразный загиб 6 или крючкообразный загиб 6 с боковыми стенками 7. В образовании последних может использоваться продолжение боковых сторон рычага 4. The bent end of the spring 1 is fixed in the spring holder 2. The free, rolled end of the spring 1 is supported on the brush assembly 3 - the lever 4. The bracket 5 draws the spring 1 to the brush assembly 3-lever 4, preventing the spring coil from sliding off the support. To protect the coil of spring 1 from brush dust, the sides of the bracket 5 develop into a hook-shaped bend 6 or a hook-shaped bend 6 with side walls 7. In the formation of the latter, an extension of the sides of the lever 4 can be used.

Нажимное усилие на щетку 3 создается за счет деформации участка АБ развернутой части пружины 1 между ее рулоном и точкой контакта с рычагом 4. По мере износа щетки 3 конфигурация участка АБ практически не меняется, благодаря чему сохраняется величина нажимного усилия. The pressing force on the brush 3 is created due to the deformation of the AB section of the unfolded part of the spring 1 between its roll and the contact point with the lever 4. As the brush 3 wears out, the configuration of the AB section practically does not change, due to which the magnitude of the pressing force is preserved.

Введение пружины 1 под скобу 5 осуществляется на фиг.1-3 заводкой пружины сбоку, на фиг.4 установкой скобы после размещения пружины на узле щетка-рычаг, на фиг.5 проталкиванием полностью развернутой пружины под скобу и ее самосворачиванием в замкнутом объеме, образованном крючкообразными загибом 6 и боковыми стенками 7. The introduction of the spring 1 under the bracket 5 is carried out in Figs. 1-3 by winding the spring from the side, in Fig. 4 by installing the bracket after placing the spring on the brush-lever assembly, in Fig. 5 by pushing the fully deployed spring under the bracket and self-folding in a closed volume formed hook-shaped bend 6 and side walls 7.

Размещение пружины 1 выпуклостью в противоположную от щетки 3 сторону позволяет исключить значительное боковое давление на щетку, создающее в аппарате без обоймы опасность ее разрушения. Такое давление имеет место при S-образном размещении пружины. Менее напряженное состояние материала пружины 1 при примененном размещении позволяет выполнить пружину с меньшим радиусом навивки и иметь меньший радиус рулона. Положительными качествами предлагаемого аппарата являются также удаленность рулона от зоны пылеобразования и простота дополнительной защиты рулона от пыли. Placing the spring 1 with a bulge in the opposite direction from the brush 3 makes it possible to exclude significant lateral pressure on the brush, which creates a danger of collapse in the apparatus without a clip. Such pressure occurs when the S-shaped placement of the spring. The less stressed state of the material of the spring 1 when the placement is applied allows you to perform a spring with a smaller radius of winding and have a smaller radius of the roll. Positive qualities of the proposed device are also the remoteness of the roll from the dust formation zone and the simplicity of additional protection of the roll from dust.

Claims (3)

1. ЩЕТОЧНЫЙ АППАРАТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий щетку, жестко соединенную с рычагом, размещенным с возможностью вращения на оси и воздействующий на узел щетка - рычаг, пружинный элемент с закрепленным в пружинодержателе концом, отличающийся тем, что на торце узла щетка - рычаг размещена скоба, сквозь которую пропущен развернутый участок пружинного элемента, выполненного в виде рулонной пружины, причем этот участок имеет выпуклость, обращенную в противоположную от щетки сторону, а конец рулонной пружины, свернутый в рулон с поджатыми вплотную витками, опирается на узел щетка-рычаг. 1. BRUSHING MACHINE OF AN ELECTRIC MACHINE, comprising a brush rigidly connected to a lever arranged for rotation on an axis and acting on a brush-lever assembly, a spring element with an end fixed to the spring holder, characterized in that a bracket is placed on the end of the brush-lever assembly, through which the expanded section of the spring element, made in the form of a coil spring, is passed, this section having a bulge facing the opposite side of the brush, and the end of the coil spring rolled into a roll with tight turns, rests on the brush-lever assembly. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что сторона скобы выполнена в виде крючкообразного загиба, охватывающего рулон пружины. 2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the side of the bracket is made in the form of a hook-shaped bend covering a spring roll. 3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что крючкообразный загиб имеет боковые стенки, выполненные как продолжение боковых сторон скобы и рычага. 3. The apparatus according to claim 2, characterized in that the hook-shaped bend has side walls, made as an extension of the sides of the bracket and lever.

Images